WO2018096113A1 - Luftleitvorrichtung zur verwendung an der unterseite eines kraftfahrzeugs - Google Patents
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- WO2018096113A1 WO2018096113A1 PCT/EP2017/080395 EP2017080395W WO2018096113A1 WO 2018096113 A1 WO2018096113 A1 WO 2018096113A1 EP 2017080395 W EP2017080395 W EP 2017080395W WO 2018096113 A1 WO2018096113 A1 WO 2018096113A1
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Definitions
- An air deflector for use on the underside of a motor vehicle
- the invention relates to an air guiding device for use on the underside of a motor vehicle in front of a vehicle wheel according to the preamble of patent claim 1.
- the invention further relates to a motor vehicle with such an air guiding device.
- an air guiding device for a vehicle which is arranged in front of a vehicle wheel and projects downwards in the direction of the roadway.
- Such air guiding devices serve to guide the air flow acting on the vehicle during the journey, that is to say the airstream, past the vehicle wheel in order to prevent a possible coincidence of the airstream with the vehicle wheel.
- These conventional spoilers are matched in their dimensions to the respectively mounted on the vehicle vehicle wheel, for example, wider wheels are mounted on the vehicle, it can lead to an undesirable coincidence of the wind with the vehicle and its surroundings. Therefore, usually different widths louvers are held and in the vehicle manufacturing those louvers are mounted, which are adapted to the wheels provided on the vehicle. This leads to a more complex and elaborate one Warehousing and an elaborate parts supply to the vehicle assembly line.
- Object of the present invention is to provide a generic spoiler, with which it is possible to simplify the storage and parts provision in the production. Another object is to provide a suitably designed vehicle that enables these goals to be achieved.
- This air guiding device is characterized in that the air guide body has at least two air guide body elements, by means of which the extent of the air guide body in the vehicle transverse direction is variable.
- an adjustable air guiding device in which the width of the air guiding body (seen in the transverse direction of the vehicle) can be adapted in a simple manner to the wheel equipment of the vehicle.
- it is only to store one type of air guiding device and to provide the assembly workers on the production line.
- it is prevented by the provision of the inventive louver that deflected for the brake cooling air flow is deflected or otherwise adversely affected. It is also prevented that uncontrolled air flowing under the vehicle negatively affects the lift distribution and in particular increases the axle lift.
- the essence of the invention is to design an air guiding device variable in its width extension, so that it can be adapted to a vehicle wheel in a simple and cost-effective manner, in particular to the width and / or the design of a wheel, in particular a front wheel of a vehicle.
- the goal is the optimization of at least one aerodynamic characteristic, such as air resistance and / or the Achsauftriebs.
- the air resistance coefficient c x and / or the lift on the front axle of a vehicle should be reduced with the adaptation of the air guiding device.
- the impingement of the air flow on the rotating wheel includes impinging on the running surface of the wheel and / or on one and / or both side surfaces of the wheel (as a result of oblique flow of the wheel) and / or an air passage obliquely or transversely through the wheel. Due to the inventively provided variability of the width extension of the air guide, it is in principle possible to influence one or more of these air resistance increasing factors in an advantageous manner.
- the width of the air guide body is preferably matched to the width of the wheel, in particular the front wheel of the vehicle, by the variability of the width extension of the air guide body provided according to the invention.
- the inventively provided variability of the width of the Luftleit analysess the air flow is directed so that the lateral flow of the wheel is influenced in aerodynamically advantageous manner.
- the inventively provided variability of the width of the Luftleit analysess the air flow is directed so that the flow through the wheel is influenced in aerodynamically advantageous manner.
- the wheel disc is that portion of the wheel that connects the hub portion of the wheel to the rim portion of the wheel, that is, the tire receiving area.
- the wheel disc may, for example, have substantially the shape of an annular surface with openings. This form is given above all with steel wheels.
- the wheel disc may be formed in the manner of spokes, with spaces between the spokes. This form is given especially in light alloy wheels.
- the invention is also advantageous if subsequently mounted on a vehicle other wheels.
- the subsequently mounted wheels may differ in width and / or in the flow behavior of the manufacturer-mounted wheels.
- By changing the width extension of the air guide can be made to adapt to the width and / or the flow behavior of the subsequently mounted wheels.
- the vehicle manufacturer or a manufacturer of wheels by measurements, simulations or calculations to determine the optimum width of the air guide and provide this data to the vehicle owner available.
- winter wheels when changing from summer wheels to winter wheels, the width of the wheel often changes.
- the winter wheels may have a different flow behavior from the summer wheels.
- winter wheels are often narrower and / or provided with less air passage area of the wheel disc than summer wheels, in particular when winter wheels are designed as steel wheels.
- the air guide body elements are displaceable relative to each other.
- the width of the air guide body can be adapted to one another quickly and as needed by displacing the air guide body elements relative to one another.
- the relative displaceability of the air guide body elements is formed in latching steps, so that different Widths of the air guide in the vehicle transverse direction are adjustable, wherein latching and / or fixing means are provided to position the Lucasleit stresses institute relative to each other and / or to fix. This makes it possible to bring the individual louvers reliably and sustainably in their desired longitudinal extent.
- the air guide body elements can be fixed by a clamping device relative to each other.
- the clamping device can be designed so that a stepless adjustability of the width of the air guide body is made possible.
- the air guide body elements are attached to a substructure next to each other.
- This alternative solution provides that the air guide body elements can be assembled like a building block to form an air guide body with the desired dimensions.
- the air guiding device has a mounting base on which the air guiding body elements are attached or attachable or with which at least one of the air guiding body elements is integrally formed.
- the directed to the motor vehicle part of the object is achieved by a motor vehicle with at least one front wheel, wherein in the direction of travel in front of the front wheel at least one inventive air deflector on the underbody of the motor vehicle is arranged so that the respective air guide protrudes from the underbody to the roadway.
- a motor vehicle equipped in this way is less expensive to produce because only one type of air guiding device needs to be stored for each vehicle side.
- the air guide body is exclusively in the area immediately in front of a wheel, in particular a front wheel of the Vehicle arranged.
- Such air guide bodies are also referred to as "wheel spoiler”.
- a rear surface of the air deflector is spaced equal to or less than 25 centimeters from the forwardmost portion of the tread of the wheel. In a particularly preferred embodiment, a rear surface of the air guide is spaced equal to or less than 15 centimeters to the front of the tread of the wheel.
- the center of the air deflector may be substantially flush with the center of the wheel with respect to the transverse direction of the vehicle.
- the center of the air guide is offset from the center of the wheel inwards in the direction of the vehicle center.
- the air guide body can have approximately the width of the wheel. Preferably, the air guide body is wider than the wheel.
- the vehicle is a two-lane vehicle with two laterally spaced from each other provided on the vehicle front wheels and if at least one inventive louver is provided before each of the two front wheels.
- the two spoiler devices according to the invention are arranged exclusively in the region immediately in front of the respective wheel (viewed in the direction of travel of the vehicle). Thus, no inventive louver is provided in the area between the wheels.
- the louvers provided in front of a respective front wheel are mirror images of each other, whereby an optimized aerodynamic design of the motor vehicle is achieved.
- the two air guide bodies are preferably arranged symmetrically with respect to a central longitudinal plane (X-Z plane) of the vehicle.
- the louver according to the invention is to be distinguished from an over a substantial part of the vehicle width extending louver.
- louvers are usually arranged on a paneling of a front bumper and are commonly referred to as a "front spoiler.” Above all, they cover the center region of the vehicle and thus, in particular, influence the airflow in the center region of the underbody of the vehicle.
- front spoiler are tuned in their aerodynamic effect not on the width and / or the design of the underlying wheels.
- Fig. 1 is a bottom view of an inventive
- FIG. 2 is a perspective view of an inventive
- Air guiding device in a first state with a minimum extent in the vehicle transverse direction
- FIG. 4 shows the inventive air guiding device from FIG. 2 in a third state with a maximum extent in the vehicle transverse direction.
- FIG. 1 shows a bottom view of a vehicle 1 designed as a motor vehicle with a vehicle underbody 10, a left front wheel 12 seen in the direction of travel X, a right front wheel 13, a left rear wheel 14 and a right rear wheel 15.
- a leftward air guiding device 2 having an air guiding body 20, which is described in greater detail below, is arranged on the front part 11 of the vehicle underbody 10 in front of the wheel house 12 'of the left front wheel 12.
- a mirror-symmetrically designed, an air guide 20 'having right-side spoiler 2' is arranged in an analogous manner in front of the wheel well 13 'of the right front wheel 13 on the front part 1 1 of the vehicle underbody 10.
- the vehicle front 16 is flown by the wind F.
- the inflowing air is from the foremost point of the vehicle front (for example in the area of the registration plate)
- the aerodynamic stagnation point 17 of the vehicle 1 is partially guided over the vehicle 1 and partially forced under the vehicle 1 where this so-called underflow flows between the underbody 10 of the vehicle and a roadway (not shown).
- the air impinging on the vehicle 1 is displaced by the vehicle 1 not only with respect to the vehicle's vertical axis z, but also with respect to the vehicle transverse axis y. Accordingly, a portion of the incoming air from the stagnation point 17 obliquely directed to the left and another part of the incoming air obliquely to the right. This is true for both the upward deflected airflow and the downward deflected airflow.
- the underflow of the vehicle 1 has lateral flow areas in which the air flows obliquely from the vehicle longitudinal center plane Exz to the left or right side.
- the front wheels 12, 13, which represent aerodynamic obstacles for the underflow, are therefore each flowed obliquely from the inside, which is aerodynamically unfavorable and increases the total flow resistance of the vehicle 1.
- the left or right louver 2, 2 ' is provided in front of the respective front wheel 12, 13 on the underbody 10, which deflects the obliquely impinging on them airflow and from the front so in the direction of the associated front wheel 12, 13 directs that this deflected air flow is passed inside and outside the front wheel 12, 13 past and preferably not incident on the end face (tire tread) of the front wheel 12, 13.
- the fulfillment of this criterion is directly dependent on the width of the front wheel 12, 13, so that the respective air guiding device 2, 2 'to the width of the associated front wheel 12, 13 must be adjusted.
- a variably adjustable spoiler 2, 2 'created and used This variably adjustable air guiding device 2, 2 'will be described below with reference to FIGS. 2 to 4. Because of the mirror-symmetrical design of the louvers 2, 2 'only the left-side louver 2 is described in detail; The following explanations therefore apply analogously to the right-side air guiding device 2 '.
- the air guiding device 2 has an aerodynamic bluff body 20 projecting downwards from the vehicle underbody 10 toward the roadway and already designated as an air guiding body at the beginning, which deflects the incoming air in the manner described above.
- the bluff body 20 in turn has a first air guide element 22, which is either mounted on a trained for connection to the vehicle underbody 10 mounting base 21 or integrally formed therewith or which is directly attachable to the underbody 10 of the vehicle.
- the first air guide element 22 is at least partially formed with a cavity 23 and on one side, preferably on the vehicle longitudinal center plane Exz facing side 22 ', open. The remaining sides of the first air guide element 22 are closed, but the rear side facing the front wheel 12 may also be open.
- a second air guide body member 24 is inserted, which can be moved out of the cavity 23 through the open side 22 'of the first air guide element 22.
- the second air guide body element 24 is almost completely received by the cavity 23 and the inner end face 25 of the second air guide body element 24 facing the vehicle longitudinal center plane E xz essentially closes off the open side 22 'of the first air guide element 22.
- This locking pin 26 has at its free end at least two hook-like spring tabs 26 ', 26 ", which are designed so that they are provided in grid-like manner on the vehicle underbody 10 or on the mounting base 21 holes 27, 27', 27" and engage there can.
- the locking pin 26 is engaged in the hole 27 and thus fixes the second air guide body element 24 in its almost completely inserted into the cavity 23 position.
- the width extent of the bluff body 20 in the vehicle transverse direction y is limited to the width of the first air guide body member 22 and thus minimal.
- a configuration of the bluff body 20 is shown in which the second air guide element 24 protrudes slightly from the cavity 23 and is fixed by means of the second hole 27 'engaged locking pin 26.
- the width of the bluff body 20 is increased here compared to the configuration shown in Fig. 2 and adapted to a wider front wheel 12.
- a configuration of the bluff body 20 is shown in Fig. 4, in which the second airfoil element 24 protrudes even further from the cavity 23 and is fixed by means of the arresting pin 26 latched in the third hole 27 " 3 increases and assumes a maximum position
- This configuration is adapted to an even wider front wheel 12.
- variable width adjustable air guiding device 2 not only reduces the storage costs of a vehicle manufacturer and The necessary provision room on the assembly line in the Fahrzugfertigung, but also makes it possible to adapt the width of the bluff body 20 to the new wheel width at a later conversion of the vehicle 1 to other, for example, wider wheels. Thus, even with later conversions of the vehicle 1 in a simple manner without the replacement of vehicle parts an adjustment of the vehicle aerodynamics can be made.
- the bluff body 20 is shown in a simplified representation as a barrier, of course, all suitable aerodynamically designed bluff bodies are embraced by the invention, which are designed to be width-adjustable in the manner described.
- the device can hereby
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Abstract
Eine Luftleitvorrichtung zur Verwendung an der Unterseite eines Kraftfahrzeugs (1) vor einem Fahrzeugrad (12, 13), mit zumindest einem Luftleitkörper (2, 2'), zeichnet sich dadurch aus, dass der Luftleitkörper (20, 20') zumindest zwei Luftleitkörperelemente (22, 24) aufweist, mittels derer die Breitenerstreckung des Luftleitkörpers (20, 20') in Fahrzeugquerrichtung (y) veränderbar ist.
Description
Luftleitvorrichtung zur Verwendung an der Unterseite eines Kraftfahrzeugs
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine Luftleitvorrichtung zur Verwendung an der Unterseite eines Kraftfahrzeugs vor einem Fahrzeugrad gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 . Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Luftleitvorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Aus der EP 1 674 381 B1 ist eine Luftleitvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, die im Bereich vor einem Fahrzeugrad angeordnet ist und nach unten in Richtung Fahrbahn absteht. Derartige Luftleitvorrichtungen dienen dazu, die während der Fahrt auf das Fahrzeug einwirkende Luftströmung, also den Fahrtwind, am Fahrzeugrad vorbei zu leiten, um möglichst ein Zusammentreffen des Fahrtwindes mit dem Fahrzeugrad zu verhindern. Diese herkömmlichen Luftleitvorrichtungen sind in ihren Abmessungen auf das jeweils am Fahrzeug montierte Fahrzeugrad abgestimmt, werden zum Beispiel breitere Räder am Fahrzeug montiert, kann es zu einem unerwünschten Zusammentreffen des Fahrtwindes mit dem Fahrzeugrad und dessen Umgebung kommen. Daher werden üblicherweise unterschiedlich breite Luftleitvorrichtungen vorgehalten und bei der Fahrzeugfertigung werden jene Luftleitvorrichtungen montiert, die an die am Fahrzeug vorgesehenen Räder angepasst sind. Dies führt zu einer komplexeren und aufwändigeren
Lagerhaltung und zu einer aufwändigen Teilebereitstellung am Fahrzeug- Montageband.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Luftleitvorrichtung anzugeben, mit der es möglich ist, die Lagerhaltung und die Teilebereitstellung bei der Fertigung zu vereinfachen. Eine weitere Aufgabe ist es, ein entsprechend ausgestaltetes Fahrzeug anzugeben, das das Erreichen dieser Ziele ermöglicht.
Der auf die Luftleitvorrichtung gerichtete Teil der Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 .
Diese Luftleitvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Luftleitkörper zumindest zwei Luftleitkörperelemente aufweist, mittels derer die Erstreckung des Luftleitkörpers in Fahrzeugquerrichtung veränderbar ist.
VORTEILE
Durch diese erfindungsgemäße Lösung wird eine verstellbare Luftleitvorrichtung geschaffen, bei der die Breite des Luftleitkörpers (in Fahrzeugquerrichtung gesehen) auf einfache Weise an die Räderausstattung des Fahrzeugs anpassbar ist. Es ist somit lediglich nur noch ein Typ Luftleitvorrichtung zu bevorraten und den Montagearbeitern am Fertigungsband bereitzustellen. Außerdem wird durch das Vorsehen der erfindungsgemäßen Luftleiteinrichtung verhindert, dass ein für die Bremsenkühlung vorgesehener Luftstrom abgelenkt oder anderweitig negativ beeinflusst wird. Auch wird verhindert, dass unkontrolliert unter das Fahrzeug strömende Luft die Auftriebsverteilung negativ beeinflusst und insbesondere den Achsauftrieb vergrößert.
Der Kern der Erfindung besteht darin, eine Luftleitvorrichtung in ihrer Breitenerstreckung veränderbar auszugestalten, so dass sie in einfacher und kostengünstiger Weise an ein Fahrzeugrad angepasst werden kann, insbesondere an die Breite und/oder an die Gestaltung eines Rades, insbesondere eines Vorderrades eines Fahrzeugs. Ziel ist die Optimierung wenigstens eines aerodynamischen Kennwertes, wie beispielsweise des Luftwiderstands und/oder des Achsauftriebs. Insbesondere soll mit der Anpassung der Luftleitvorrichtung der Luftwiderstandsbeiwert cx und/oder der Auftrieb an der Vorderachse eines Fahrzeugs verringert werden.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Veränderbarkeit der Breitenerstreckung des Luftleitkörpers wird die Luftströmung, die sich bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs einstellt, so an dem Rad, insbesondere einem Vorderrad des Fahrzeugs, vorbeigeführt und/oder an einem Rad, insbesondere einem Vorderrad des Fahrzeugs, entlanggeführt, dass möglichst geringe Strömungsverluste entstehen und somit der Luftwiderstand verringert wird. Da es in der Regel nicht möglich ist, das Rad vollständig von der Anströmung freizuhalten, ist es das Ziel, einen möglichst großen Anteil der Luftströmung am Rad vorbeizuführen und/oder die Luftströmung möglichst parallel zur Längsachse des Fahrzeugs auszurichten.
Durch das Vorbeiführen der Luftströmung am Rad wird der Anteil der Luftströmung reduziert, der auf das rotierende Rad auftrifft und hierbei infolge von Verwirbelungen eine Erhöhung des Luftwiderstands bewirkt. Das Auftreffen der Luftströmung auf das rotierende Rad beinhaltet das Auftreffen auf die Lauffläche des Rades und/oder auf eine und/oder beide Seitenflächen des Rades (infolge von Schräganströmung des Rades) und/oder einen Luftdurchtritt schräg oder quer durch das Rad.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Veränderbarkeit der Breitenerstreckung des Luftleitkörpers ist es grundsätzlich möglich, einen oder mehrere dieser den Luftwiderstand erhöhenden Faktoren in vorteilhafter Weise zu beeinflussen.
Bevorzugt wird durch die erfindungsgemäß vorgesehene Veränderbarkeit der Breitenerstreckung des Luftleitkörpers die Breite des Luftleitkörpers auf die Breite des Rades, insbesondere des Vorderrades des Fahrzeugs, abgestimmt.
Zusätzlich oder alternativ wird durch die erfindungsgemäß vorgesehene Veränderbarkeit der Breitenerstreckung des Luftleitkörpers die Luftströmung so gerichtet, dass die seitliche Anströmung des Rades in aerodynamisch vorteilhafter Weise beeinflusst wird.
Zusätzlich oder alternativ wird durch die erfindungsgemäß vorgesehene Veränderbarkeit der Breitenerstreckung des Luftleitkörpers die Luftströmung so gerichtet, dass die Durchströmung des Rades in aerodynamisch vorteilhafter Weise beeinflusst wird.
Je nach Ausführung des Rades, insbesondere der so genannten Radscheibe des Rades, stellt sich eine unterschiedliche Durchströmung des Rades ein. Mit anderen Worten ist der Volumenstrom und/oder die Richtung der Luftströmung durch die Radscheibe von der Gestaltung des Rades, insbesondere der Radscheibe, abhängig. Die Radscheibe ist derjenige Bereich des Rades, der den Nabenbereich des Rades mit dem Felgenbereich des Rades, also dem Aufnahmebereich für den Reifen, verbindet. Die Radscheibe kann beispielsweise im Wesentlichen die Form einer Ringfläche mit Durchbrüchen haben. Diese Form ist vor allen bei Stahlrädern gegeben. Alternativ kann die Radscheibe nach Art von Speichen ausgebildet sein, mit Freiräumen zwischen den Speichen. Diese Form ist vor allem bei Leichtmetallrädern gegeben. Durch die Gestaltung der Radscheibe (Form und/oder Anzahl und/oder Fläche
der Durchbrüche) wird die Durchströmung beeinflusst. Die Richtung und das Ausmaß der Durchströmung kann durch eine Veränderung der Breite des Luftleitkörpers derart angepasst werden, dass eine Optimierung in aerodynamischer Hinsicht erfolgt.
Neben den Vorteilen bei der Herstellung von Fahrzeugen ist die Erfindung auch dann vorteilhaft, wenn an einem Fahrzeug nachträglich andere Räder angebracht werden. Die nachträglich montierten Räder können sich in der Breite und/oder im Durchströmungsverhalten von den herstellerseitig montierten Rädern unterscheiden. Durch Veränderung der Breitenerstreckung der Luftleitkörper kann eine Anpassung an die Breite und/oder das Durchströmungsverhalten der nachträglich montierten Räder erfolgen. Hierzu kann der Fahrzeughersteller oder ein Hersteller von Rädern durch Messungen, Simulationen oder Berechnungen die optimale Breite der Luftleitkörper ermitteln und diese Daten dem Fahrzeughalter zur Verfügung stellen.
Beispielsweise ändert sich beim Wechsel von Sommerrädern auf Winterräder häufig die Breite des Rades. Auch können die Winterräder ein von den Sommerrädern unterschiedliches Durchströmungsverhalten aufweisen. So sind Winterräder beispielsweise häufig schmäler und/oder mit weniger Luftdurchlassfläche der Radscheibe versehen als Sommerräder, insbesondere, wenn Winterräder als Stahlräder ausgeführt sind.
Vorteilhaft ist es, wenn die Luftleitkörperelemente relativ zueinander verschiebbar sind. Dadurch kann die Breite des Luftleitkörpers durch relatives Verschieben der Luftleitkörperelemente zueinander schnell und bedarfsgerecht manuell angepasst werden.
Dabei ist es auch von Vorteil, wenn die relative Verschiebbarkeit der Luftleitkörperelemente in Raststufen ausgebildet ist, so dass unterschiedliche
Breiten des Luftleitkörpers in Fahrzeugquerrichtung einstellbar sind, wobei Rast- und/oder Fixiereinrichtungen vorgesehen sind, um die Luftleitkörperelemente relativ zueinander zu positionieren und/oder zu fixieren. Dies ermöglicht es, die einzelnen Luftleitvorrichtungen zuverlässig und nachhaltig in ihre gewünschte Längserstreckung zu bringen.
Alternativ können die Luftleitkörperelemente durch eine Klemmeinrichtung relativ zueinander fixiert werden. Die Klemmeinrichtung kann so ausgeführt sein, dass eine stufenlose Einstellbarkeit der Breite des Luftleitkörpers ermöglicht wird.
Vorzugsweise sind die Luftleitkörperelemente an einer Unterstruktur nebeneinander anbringbar sind. Diese Alternativlösung sieht vor, dass die Luftleitkörperelemente bausteinartig zu einem Luftleitkörper mit den gewünschten Abmessungen zusammengesetzt werden können.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Luftleitvorrichtung eine Montagebasis auf, an der die Luftleitkörperelemente angebracht oder anbringbar sind oder mit der zumindest eines der Luftleitkörperelemente integral ausgebildet ist.
Der auf das Kraftfahrzeug gerichtete Teil der Aufgabe wird gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem Vorderrad, wobei in Fahrtrichtung vor dem Vorderrad zumindest eine erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung am Unterboden des Kraftfahrzeugs so angeordnet ist, dass der jeweilige Luftleitkörper vom Unterboden zur Fahrbahn hin vorsteht. Ein so ausgestattetes Kraftfahrzeug ist kostengünstiger zu fertigen, da nur noch ein Typ Luftleitvorrichtung für jede Fahrzeugseite bevorratet zu werden braucht.
In besonders vorteilhafter Weise ist der Luftleitkörper dabei ausschließlich im Bereich unmittelbar vor einem Rad, insbesondere einem Vorderrad, des
Fahrzeugs angeordnet. Derartige Luftleitkörper werden auch als„Radspoiler" bezeichnet.
Aufgrund des unmittelbaren Zusammenspiels zwischen dem erfindungsgemäßen Luftleitkörper und dem Rad ist der Luftleitkörper bevorzugt in geringem Abstand vor dem Rad angeordnet (in Fahrtrichtung des Fahrzeugs betrachtet). Bevorzugt ist eine hintere Fläche des Luftleitkörpers gleich oder weniger als 25 Zentimeter zum vordersten Bereich der Lauffläche des Rades beabstandet. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist eine hintere Fläche des Luftleitkörpers gleich oder weniger als 15 Zentimeter zum vordersten Bereich der Lauffläche des Rades beabstandet.
Die Mitte des Luftleitkörpers kann - in Bezug auf die Querrichtung des Fahrzeugs - im Wesentlichen mit der Mitte des Rades fluchten. Bevorzugt ist die Mitte des Luftleitkörpers gegenüber der Mitte des Rades nach innen in Richtung der Fahrzeugmitte versetzt.
Der Luftleitkörper kann in etwa die Breite des Rades aufweisen. Bevorzugt ist der Luftleitkörper breiter als das Rad.
Von Vorteil ist dabei, wenn das Fahrzeug ein zweispuriges Fahrzeug mit zwei seitlich voneinander beabstandet am Fahrzeug vorgesehenen Vorderrädern ist und wenn vor jedem der beiden Vorderräder zumindest eine erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung vorgesehen ist.
Die beiden erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtungen sind ausschließlich im Bereich unmittelbar vor dem jeweiligen Rad angeordnet (in Fahrtrichtung des Fahrzeugs betrachtet). Somit ist im Bereich zwischen den Rädern keine erfindungsgemäße Luftleiteinrichtung vorgesehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs sind die vor einem jeweiligen Vorderrad vorgesehenen Luftleiteinrichtungen spiegelbildlich zueinander gestaltet, wodurch eine optimierte aerodynamische Gestaltung des Kraftfahrzeugs erzielt wird.
Die beiden Luftleitkörper sind in Bezug auf eine Mittellängsebene (X-Z-Ebene) des Fahrzeugs bevorzugt symmetrisch angeordnet.
Die erfindungsgemäße Luftleiteinrichtung ist zu unterscheiden von einer sich über einen wesentlichen Teil der Fahrzeugbreite erstreckenden Luftleiteinrichtung. Derartige Luftleiteinrichtungen sind meist an einer Verkleidung eines vorderen Stoßfängers angeordnet und werden im allgemeinen Sprachgebrauch als„Frontspoiler" bezeichnet. Sie decken vor allem den Mittenbereich des Fahrzeugs ab und beeinflussen damit vor allem die Luftströmung im Mittenbereich des Unterbodens des Fahrzeugs. Sie sind - in Fahrtrichtung des Fahrzeugs betrachtet - mit größerem Abstand zu den Rädern des Fahrzeugs angeordnet als die erfindungsgemäßen Luftleitkörper. Die bekannten Frontspoiler sind in ihrer aerodynamischen Wirkung nicht auf die Breite und/oder die Gestaltung der dahinter liegenden Räder abgestimmt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben und erläutert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigt:
Fig. 1 eine Unteransicht eines mit erfindungsgemäßen
Luftleitvorrichtungen ausgestatteten Kraftfahrzeugs schräg von vorne;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Luftleitvorrichtung in einem ersten Zustand mit einer minimalen Erstreckung in Fahrzeugquerrichtung;
Fig. 3 die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung aus Fig. 2 in einem zweiten Zustand mit einer vergrößerten Erstreckung in Fahrzeugquerrichtung und
Fig. 4. die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung aus Fig. 2 in einem dritten Zustand mit einer maximalen Erstreckung in Fahrzeugquerrichtung.
DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Fig. 1 zeigt eine Unteransicht eines als Kraftfahrzeug ausgebildeten Fahrzeugs 1 mit einem Fahrzeugunterboden 10, einem in Fahrtrichtung X gesehen linken Vorderrad 12, einem rechten Vorderrad 13, einem linken Hinterrad 14 und einem rechten Hinterrad 15.
Vor dem linken Vorderrad 12 ist eine unten noch näher beschriebene, einen Luftleitkörper 20 aufweisende linksseitige Luftleitvorrichtung 2 am vorderen Teil 1 1 des Fahrzeugunterbodens 10 vor dem Radhaus 12' des linken Vorderrads 12 angeordnet. Eine spiegelsymmetrisch gestaltete, einen Luftleitkörper 20' aufweisende rechtsseitige Luftleitvorrichtung 2' ist in analoger Weise vor dem Radhaus 13' des rechten Vorderrads 13 am vorderen Teil 1 1 des Fahrzeugunterbodens 10 angeordnet.
Während der Vorwärtsfahrt wird die Fahrzeugfront 16 vom Fahrtwind F angeströmt. Die anströmende Luft wird von dem am vordersten Punkt der Fahrzeugfront (zum Beispiel im Bereich des Zulassungskennzeichens)
gelegenen aerodynamischen Staupunkt 17 des Fahrzeugs 1 zum Teil über das Fahrzeug 1 geleitet und zum Teil unter das Fahrzeug 1 gedrängt, wo diese so genannte Unterströmung zwischen dem Fahrzeugunterboden 10 und einer (nicht gezeigten) Fahrbahn hindurchströmt. Die auf das Fahrzeug 1 auftreffende Luft wird vom Fahrzeug 1 jedoch nicht nur bezüglich der Fahrzeughochachse z verdrängt, sondern auch bezüglich der Fahrzeugquerachse y. Dementsprechend wird ein Teil der anströmenden Luft vom Staupunkt 17 schräg nach links und ein anderer Teil der anströmenden Luft schräg nach rechts geleitet. Dies trifft sowohl für die nach oben abgelenkte Luftströmung als auch für die nach unten abgelenkte Luftströmung zu.
Folglich weist die Unterströmung des Fahrzeugs 1 seitliche Strömungsbereiche auf, in denen die Luft von der Fahrzeug-Längsmittelebene Exz schräg zur linken beziehungsweise rechten Seite strömt. Die Vorderräder 12, 13, die für die Unterströmung aerodynamische Hindernisse darstellen, werden daher jeweils schräg von innen angeströmt, was aerodynamisch ungünstig ist und den gesamten Strömungswiderstand des Fahrzeugs 1 erhöht.
Um eine möglichst gerade Anströmung des jeweiligen Vorderrades 12, 13 direkt von vorne zu erzielen, ist vor dem jeweiligen Vorderrad 12, 13 die linke beziehungsweise rechte Luftleitvorrichtung 2, 2' am Fahrzeugunterboden 10 vorgesehen, die den schräg auf sie auftreffenden Luftstrom umlenkt und von vorne so in Richtung auf das zugehörige Vorderrad 12, 13 lenkt, dass diese umgelenkte Luftströmung innen und außen am Vorderrad 12, 13 vorbei geleitet wird und möglichst nicht auf die Stirnfläche (Reifen-Lauffläche) des Vorderrades 12, 13 auftrifft. Die Erfüllung dieses Kriteriums ist unmittelbar von der Breite des Vorderrades 12, 13 abhängig, so dass die jeweilige Luftleitvorrichtung 2, 2' an die Breite des zugeordneten Vorderrades 12, 13 angepasst sein muss.
Anstatt in Abhängigkeit von der Breite der am Fahrzeug 1 montierten Vorderräder 12, 13 unterschiedliche Luftleitvorrichtungen vorzusehen, wird erfindungsgemäß eine variabel verstellbare Luftleitvorrichtung 2, 2' geschaffen und verwendet. Diese variabel verstellbare Luftleitvorrichtung 2, 2' wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis Fig. 4 beschrieben. Wegen der spiegelsymmetrischen Gestaltung der Luftleitvorrichtungen 2, 2' wird nur die linksseitige Luftleitvorrichtung 2 näher beschrieben; die folgenden Ausführungen gelten daher analog auch für die rechtsseitige Luftleitvorrichtung 2'.
Die Luftleitvorrichtung 2 weist einen vom Fahrzeugunterboden 10 nach unten zur Fahrbahn hin vorstehenden, eingangs bereits als Luftleitkörper bezeichneten aerodynamischen Staukörper 20 auf, der die anströmende Luft in der oben beschriebenen Weise umlenkt. Der Staukörper 20 weist seinerseits ein erstes Luftleitkörperelement 22 auf, das entweder auf einer zur Verbindung mit dem Fahrzeugunterboden 10 ausgebildeten Montagebasis 21 angebracht oder einstückig mit dieser ausgebildet ist oder das direkt am Fahrzeugunterboden 10 anbringbar ist.
Das erste Luftleitkörperelement 22 ist zumindest bereichsweise mit einem Hohlraum 23 ausgebildet und an einer Seite, vorzugsweise an der zur Fahrzeuglängsmittelebene Exz weisenden Seite 22', offen. Die verbleibenden Seiten des ersten Luftleitkörperelements 22 sind geschlossen, wobei allerdings die zum Vorderrad 12 weisende Rückseite auch offen sein kann. In den Hohlraum 23 ist ein zweites Luftleitkörperelement 24 eingesetzt, das durch die offene Seite 22' des ersten Luftleitkörperelements 22 aus dem Hohlraum 23 herausbewegbar ist.
In Fig. 2 ist das zweite Luftleitkörperelement 24 nahezu vollständig vom Hohlraum 23 aufgenommen und die zur Fahrzeuglängsmittelebene Exz weisende innere Stirnseite 25 des zweiten Luftleitkörperelements 24
verschließt im Wesentlichen die offene Seite 22' des ersten Luftleitkörperelements 22. An der zur Montagebasis 21 weisenden Oberseite 24' des zweiten Luftleitkörperelements 24 ist, vorzugsweise im Bereich der im montierten Zustand zum Fahrzeugunterboden 10 weisenden Kante 25' der inneren Stirnseite 25, zumindest ein Arretierzapfen 26 angebracht oder mit der Stirnseite 25 oder der Oberseite 24' integral ausgebildet. Dieser Arretierzapfen 26 weist an seinem freien Ende zumindest zwei hakenartige Federlaschen 26', 26" auf, die so ausgebildet sind, dass sie in rasterartig am Fahrzeugunterboden 10 oder an der Montagebasis 21 vorgesehene Löcher 27, 27', 27" einführbar sind und dort einrasten können. Im gezeigten Beispiel der Fig. 2 ist der Arretierzapfen 26 im Loch 27 eingerastet und fixiert so das zweite Luftleitkörperelement 24 in seiner nahezu vollständig in den Hohlraum 23 eingeführten Position. In dieser Konfiguration ist die Breitenerstreckung des Staukörpers 20 in Fahrzeugquerrichtung y auf die Breite des ersten Luftleitkörperelements 22 beschränkt und damit minimal.
In Fig. 3 ist eine Konfiguration des Staukörpers 20 gezeigt, bei der das zweite Luftleitkörperelement 24 etwas aus dem Hohlraum 23 herausragt und mittels des im zweiten Loch 27' eingerasteten Arretierzapfens 26 fixiert ist. Die Breite des Staukörpers 20 ist hier gegenüber der in Fig. 2 gezeigten Konfiguration vergrößert und an ein breiteres Vorderrad 12 angepasst.
In Fig. 4 ist schließlich eine Konfiguration des Staukörpers 20 gezeigt, bei der das zweite Luftleitkörperelement 24 noch weiter aus dem Hohlraum 23 herausragt und mittels des im dritten Loch 27" eingerasteten Arretierzapfens 26 fixiert ist. Die Breite des Staukörpers 20 ist hier gegenüber der in Fig. 3 gezeigten Konfiguration vergrößert und nimmt eine Maximalposition ein. Diese Konfiguration ist an ein noch breiteres Vorderrad 12 angepasst.
Die erfindungsgemäße breitenvariabel verstellbare Luftleitvorrichtung 2 reduziert nicht nur den Lagerhaltungsaufwand eines Fahrzeugherstellers und
den erforderlichen Bereitstellungsraum am Fließband bei der Fahrzugfertigung, sondern ermöglicht es außerdem, bei einer späteren Umrüstung des Fahrzeugs 1 auf andere, zum Beispiel breitere, Räder die Breite des Staukörpers 20 an die neue Radbreite anzupassen. So kann auch bei späteren Umrüstungen des Fahrzeugs 1 auf einfache Weise ohne den Austausch von Fahrzeugteilen eine Anpassung der Fahrzeug-Aerodynamik vorgenommen werden.
Auch wenn im gezeigten Ausführungsbeispiel der Staukörper 20 in vereinfachter Darstellung als Barriere gezeigt ist, sind von der Erfindung selbstverständlich alle geeigneten aerodynamisch ausgestalteten Staukörper umfasst, die auf die beschriebene Weise breitenverstellbar ausgebildet sind.
Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße
Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen
Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei
insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen.
Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.
Claims
1 . Luftleitvorrichtung zur Verwendung an der Unterseite eines Kraftfahrzeugs (1 ) vor einem Fahrzeugrad (12, 13), mit zumindest einem Luftleitkörper (20),
dadurch gekennzeichnet,
dass der Luftleitkörper (20, 20') zumindest zwei Luftleitkörperelemente (22, 24) aufweist, mittels derer die Breitenerstreckung des Luftleitkörpers (20, 20') in Fahrzeugquerrichtung (y) veränderbar ist.
2. Luftleitvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Luftleitkörperelemente (22, 24) relativ zueinander verschiebbar sind.
3. Luftleitvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die relative Verschiebbarkeit der Luftleitkörperelemente (22, 24) in Raststufen ausgebildet ist, so dass unterschiedliche Breiten des Luftleitkörpers (20, 20') in Fahrzeugquerrichtung (y) einstellbar sind, wobei Rast- und/oder Fixiereinrichtungen (26, 27, 27', 27") vorgesehen
sind, um die Luftleitkörperelemente (22, 24) relativ zueinander zu positionieren und/oder zu fixieren.
4. Luftleitvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Luftleitkörperelemente (22, 24) an einer Unterstruktur nebeneinander anbringbar sind.
5. Luftleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Luftleitvorrichtung (2) eine Montagebasis (21 ) aufweist, an der die Luftleitkörperelemente (22, 24) angebracht oder anbringbar sind oder mit der zumindest eines (22) der Luftleitkörperelemente integral ausgebildet ist.
6. Kraftfahrzeug (1 ) mit zumindest einem Vorderrad (12, 13), wobei in Fahrtrichtung (X) vor dem Vorderrad (12, 13) zumindest eine Luftleitvorrichtung (2, 2') nach einem der vorhergehenden Ansprüche am Unterboden (10) des Kraftfahrzeugs (1 ) so angeordnet ist, dass der jeweilige Luftleitkörper (20, 20') vom Unterboden (10) zur Fahrbahn hin vorsteht.
7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fahrzeug (1 ) ein zweispuriges Fahrzeug mit zwei seitlich voneinander beabstandet am Fahrzeug (1 ) vorgesehenen Vorderrädern (12, 13) ist und dass vor jedem der beiden Vorderräder (12, 13) zumindest eine Luftleitvorrichtung (2, 2') nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen ist.
8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die vor einem jeweiligen Vorderrad (12, 13) vorgesehenen Luftleiteinrichtungen (2, 2') spiegelbildlich zueinander gestaltet sind.
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